风力叶片结构健康监测系统的设计与实现

发布时间：2021-11-24 22:22

　　近年来,全球绿色能源快速发展,风力发电是其最具代表性的绿色能源之一,为了提高风力发电的效率,增加设备的安全性,越来越多的风力发电机采用复合材料建造,复合材料与传统材料相比,具有硬度更高,韧性更好,质量更轻等优点。但由于复合材料是由多种材料复合在一起的材料,所以复合材料在长期使用后可能会产生疲劳损伤,进而产生安全隐患,造成经济损失。因此对采用复合材料的设备进行结构健康监测,可以及时发现人工无法发现的问题,减少经济损失。将光纤光栅传感器安装在风力发电机的关键点上,系统实时采集传感器数据,然后对数据进行处理和分析。建立健康规则,根据相应的健康规则判断数据是否异常,当数据产生异常后,系统自动对该数据进行记录、报警、处理等操作。系统通过对采集的数据进行分析,还可以知道风力发电机的运行效率等信息,进而对今后风力发电机的设计、选址等提供具体的数据依据,而不再是通过经验来进行判断。系统通过网络将数据传输到云数据存储中心,用户可以通过访问云数据存储中心来查看数据,与传统的监测维护方式相比,大大减少了时间和人力成本。风力叶片结构健康监测系统包括光纤光栅传感器、光纤光栅信号解调仪、结构健康监测系统,共由三个... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

风力发电机设计与建造示意图

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文 风力叶片结构健康监测系统的系统设计体设计个部分组成，分别为：下位机、数据存储中心、上位机要负责采集数据和上传数据到数据中心，并对数据进行处理、分据存储中心主要负责接收下位机上传的数据并进行处理、分析、主要负责远程访问数据中心。系统的示意图如图 3-1 所示。系统图如图 3-2 所示。

- 12 -图 3-2 系统软件体系结构图3.1.1 系统功能结构设计系统包括上位机系统、下位机子系统、数据存储中心系统以及数据采集子系统。数据采集子系统：传感器通过光纤与解调仪相连，解调仪将采集到的传感器数据通过网络发送给下位机，本系统采用的解调仪使用 UDP/IP 协议进行数据传输，优点是传输效率高，系统资源开销较小，缺点是会发生数据丢失，但是系统采集数据的频率很高，最高为 100HZ，所以可以使用 UDP/IP 协议。

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3516864